Avaliação dos efeitos antitumorais do complexo de rutênio [Ru(GA)(dppe)2]PF6 em células não-tumorais e tumorais de mama cultivadas in vitro

• Main Author: Naves, Marina Araújo
• Other Authors: Cominetti, Márcia Regina
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de São Carlos 2017
• Subjects: Apoptose; Câncer de mama; Compostos inorgânicos; Efeitos antitumorais; Rutênio; Triplo-negativo; Antitumor effects; Apoptosis; Breast cancer; Inorganic compounds; Ruthenium; Triple-negative; CIENCIAS BIOLOGICAS::FISIOLOGIA
• Online Access: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9100

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Within neoplastic diseases, breast cancer is one of the most incidental in female population and related to a high mortality rate. Within types of breast cancer, triple-negative is the most aggressive one and prone to form metastasis to lung and brain. Because they do not express hormone receptors, triple-negative tumors do not have an auxiliary target therapy, thus, treatment is hampered and chemotherapy is the only option of treatment remaining for metastatic cases of this tumor type. However, chemotherapy drugs currently used, in some cases are not selective to tumor cells, acting only on the proportion of cells exposed to treatment or cells that are at certain stages of the cell cycle. Thus, non-tumor cells are affected and some neoplastic cells remain intact, characterizing tumor recurrences and resistance to treatment. Rosenberg and colleagues, in 1964, were responsible for the discovery of cisplatin, a metal and antiproliferative compound still widely used in therapies against various types of tumors, but despite its effectiveness, it has several side effects. Therefore, the search for more selective antitumor drugs for neoplastic cells and with fewer adverse effects is critical to advances in the treatment of cancer. With the limitations of cisplatin, new researches have been developed with ruthenium complexes. Ruthenium has properties that may justify its antitumor potential and selectivity for tumor cells; within them, the ability to imitate iron binding to many biomolecules, including transferrin and albumin. Previous studies have suggested the antitumor effects of ruthenium both in vitro and in vivo. Therefore, the aim of this study was to evaluate the chemosensitizing ability of the ruthenium complex [Ru(GA)(dppe)2]PF6, which we called Ru(GA), as well as its antitumor activity on triple-negative breast cancer cells (TNBC). In addition, differences between the in vitro behavior of cells treated with the compound and untreated cells were verified, as well as differences between the activity on tumor and non-tumor cells used in this study. The results demonstrated that the complex Ru(GA) was more efficient in inhibiting the proliferation of triple negative breast cancer cells MDA-MB-231, compared with the non-tumor cell line MCF-10A, which was more resistant to the complex. Furthermore, the compound was able to reduce the number and size of colonies, to modify the cytoskeleton and act inhibiting the migration ability of tumor cells. The complex also induced apoptosis by increasing the expression of pro-apoptotic genes such as Bax, Caspase-9, Caspase-3 and decreasing anti-apoptotic genes Bcl-2 in TNBC cells. Moreover, Ru(GA) was able to increase the expression of apoptotic proteins and sub-G1 phase distribution on tumor cells. Interaction assays with Ru(GA) and transferrin showed that this protein has a strong participation in the contact between ruthenium complexes and tumor cells, increasing their effectiveness. These results show that the complex Ru(GA) has antitumor potential against breast tumor cells and it might be a good alternative drug for the treatment of cancer. === Os cânceres têm se tornado um problema de saúde pública mundial cada vez mais relevante nas últimas décadas. Dentre os cânceres, o câncer de mama está entre os mais incidentes na população feminina, além de possuir um alto índice de mortalidade. Entre os tipos de câncer de mama, o triplo-negativo é o mais agressivo e propenso à metástases pulmonares e cerebrais. Por não possuir receptores hormonais, tumores triplo-negativos não possuem uma terapia alvo auxiliar e o tratamento é dificultado, sendo a quimioterapia a única opção de tratamento para os casos metastáticos deste tipo tumoral. No entanto, os medicamentos quimioterápicos utilizados atualmente, além de não serem seletivos para as células tumorais, atuam apenas sobre a proporção de células expostas ao tratamento ou que estejam em determinadas fases do ciclo celular. Assim, células não tumorais são atingidas e algumas células neoplásicas ainda permanecem intactas, caracterizando as recorrências tumorais e resistência ao tratamento. Rosenberg e colaboradores em 1964 foram responsáveis pela descoberta da cisplatina, um composto metálico e antiproliferativo ainda muito utilizado em terapias contra vários tipos de tumores, porém, apesar de sua eficácia, apresenta diversos efeitos colaterais. Portanto, a busca por medicamentos antitumorais mais seletivos para as células neoplásicas e com menos efeitos adversos torna-se fundamental para os avanços no tratamento do câncer. Com as limitações da cisplatina, novas pesquisas vêm sendo desenvolvidas com complexos de rutênio. O rutênio possui propriedades que podem justificar seu potencial antitumoral e seletividade para células tumorais, dentre elas, a capacidade de mimetizar o ferro na ligação a muitas biomoléculas, incluindo a transferrina e albumina. Estudos anteriores sugeriram os efeitos antitumorais do rutênio tanto in vitro quanto in vivo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade quimiosensibilizadora do complexo de rutênio [Ru(GA)(dppe)2]PF6, o qual foi chamado de Ru(GA), bem como sua atividade antitumoral sobre células tumorais de mama do tipo triplo-negativo (TN). Adicionalmente, eventuais diferenças no comportamento in vitro de células tratadas com o composto em relação às células não tratadas foram verificadas, bem como diferenças entre a atividade nas células tumorais e não-tumorais utilizadas. Os resultados demonstraram que o complexo Ru(GA) foi o mais eficaz em inibir a proliferação das células tumorais de mama triplo negativas, da linhagem MDA-MB-231, em comparação com a linhagem não tumoral de mama MCF-10A que se mostrou mais resistente ao complexo. Ainda, o composto foi capaz diminuir o número e tamanho de colônias, de modificar o citoesqueleto e de atuar inibindo a capacidade migratória das células tumorais. O complexo também foi capaz de induzir apoptose aumentando a expressão de genes pró-apoptóticos como Bax, Caspase-9, e Caspase-3 e diminuindo a expressão genes anti-apoptóticos Bcl-2, nas células tumorais de mama triplo negativas. Além destes efeitos, o Ru(GA) aumentou a expressão de proteínas apoptóticas e a taxa de células em sub-G1 nas células tumorais. Ensaios de interação do Ru(GA) com transferrina mostraram que esta possui forte participação no contato entre complexos de rutênio e células tumorais, aumentando assim sua eficácia. Esses resultados mostram que o complexo Ru(GA) possui potencial antitumoral para células tumorais de mama, podendo ser uma nova alternativa de fármaco para o tratamento do câncer.